単色画像再生装置の灰色階調分解能の改善のための方法および装置

【課題】灰色階調信号が伝達されるのか、Ｒ、Ｇ、Ｂカラー信号が伝達されるのかに関係なく識別可能な灰色段階を単色画像再生装置に表示する。
【解決手段】
本発明は、単色画像再生装置（３）におけるディジタル信号により発生される灰色階調分解能を改善するための方法および装置であって、ディジタル信号が画像源（１）からｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネル（２）を介して単色画像再生装置（３）に供給可能である方法および装置に関する。単色画像再生装置に灰色階調信号が伝達されるのか、それともＲ、Ｇ、Ｂカラー信号が伝達されるのかに関係なく識別可能な灰色段階をこの単色画像再生装置に表示するための措置を提案する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単色画像再生装置におけるディジタル信号により発生される灰色階調分解能を改善するための方法および装置であって、ディジタル信号が画像源からｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂ線対を介して供給可能である方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、特にＸ線画像の評価のために単色画像再生装置が使用され、単色画像再生装置には灰色階調分解能に対する非常に高い要求が出されている。この種の用途に関しては、これらの単色画像再生装置がカラー画像再生装置を凌駕している。目下のところ、灰色階調分解能に対して１０ビット幅の灰色階調信号が要求され、それによって単色画像再生装置において１０２４の灰色段階化が可能である。
【０００３】
この種の単色画像再生装置が、各８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネルごとに線対を有するいわゆるＤＶＩ（ディジタルビデオインターフェース）ケーブルを介して、２４ビットカラー画像源に接続される場合に、単色画像再生装置に伝達される全てのＲ、Ｇ、Ｂカラー情報が画像再生装置において視覚的に「明確に」表示できるというわけではない。それは情報が失われることを意味し、そのことが観察者にとって妨げになることがある。例えば、カラー画像再生装置がグリーン、イエロー、ターコイズブルーなるカラーとして表示する情報（０，２５５，０）、（２５５，２５５，０）または（０，２５５，２５５）を有するＲ、Ｇ、Ｂ信号は、単色画像再生装置上では白く表示される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、単色画像再生装置に灰色階調信号が伝達されるのか、それともＲ、Ｇ、Ｂカラー信号が伝達されるのかに関係なく識別可能な灰色段階をこの単色画像再生装置上に表示する冒頭に述べた如き方法または装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、方法に関しては請求項１において指定された措置にて、そして装置に関しては請求項４において指定された措置よって解決される。
【０００６】
有利なことは、カラー情報が失われず、かつ各カラー情報についてこのカラー情報に対応する灰色段階が単色画像再生装置に表示されることである。
【０００７】
本発明の有利な形態は従属請求項からもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下において、本発明の実施例が具体的に示されている図面に基づいて、本発明および本発明の実施形態ならびに利点を更に詳細に説明する。
【０００９】
概略表示にて、図１は画像源および単色画像再生装置を有する装置を示し、図２および図３はディジタル信号の符号化および復号化のための方法ステップを示す。
【００１０】
適切なグラフィックボードを有するパーソナルコンピュータの形での画像源１が、公知のＤＶＩケーブル２を介してＬＣＤディスプレイモジュールの形での単色画像再生装置３に接続されている。ＤＶＩケーブルの構成部分である３つの８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネルを介して、画像源１が単色画像再生装置３にディジタルＲ、Ｇ、Ｂ信号を伝達する。
【００１１】
以下において、画像源１が、一方では白黒Ｘ線画像の準備および表示のための使用者プログラム４を処理し、他方では例えば画像再生装置３へのアイコン表示のためのウィンドウアプリケーション５を処理するものと仮定する。公知のウィンドウアプリケーション５が、ディジタルＲ、Ｇ、Ｂカラー情報を発生し、ディジタルＲ、Ｇ、Ｂカラー情報を画像原１が画像再生装置３に８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂ信号の形で伝達する。これとは違って、使用者プログラム４が１０ビット幅の灰色階調信号６を発生し、画像源１の符号化装置７がこの灰色階調信号６も８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂ信号も処理し、ケーブル２の３つの８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネルを介して画像再生装置３の復号化装置８に供給する。この復号化装置８は符号化装置７から伝達された信号を処理し、画像再生装置３の表示部に単色画像情報に相当する表示のための１０ビット幅の灰色階調信号９を発生する。
【００１２】
Ｒ、Ｇ、Ｂチャンネルを介して伝達される信号が灰色階調信号であるか、それともＲ、Ｇ、Ｂカラー信号であるかには関係なく識別可能な灰色段階が画像再生装置３に表示されることを可能にするために、符号化装置もしくは復号化装置によって適切なやり方で信号が準備される。以下において、これに関して図２および図３を参照して説明する。図２および図３には灰色階調信号もしくはＲ、Ｇ、Ｂカラー信号の符号化もしくは復号化が具体的に示されている。
【００１３】
使用者プログラムによって発生させられる１０ビット幅の灰色階調信号１０を符号化装置が次のように処理する。すなわち、符号化装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を、灰色階調信号１０に割り当てられたビット値を有する７つのビット位置Ｄ３，Ｄ４，…，Ｄ９と、付属のビット値を有するビット位置Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２のうちの１つとからそれぞれ形成する（図２）。これは、Ｒ信号のビット位置Ｒ７，Ｒ６，…，Ｒ１のビット値、Ｇ信号のビット位置Ｇ７，Ｇ６，…，Ｇ１のビット値、そして更にＢ信号のビット位置Ｂ７，Ｂ６，…，Ｂ１のビット値が常に一致し、それぞれのビット位置Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０だけが異なり得ることを意味する。本実施例においては、符号化装置は、Ｒ信号“０１１１１１１１”、Ｇ信号“０１１１１１１０”およびＢ信号“０１１１１１１１”を発生する。符号化装置は、Ｒ信号をＲチャンネルを介して、Ｇ信号をＧチャンネルを介して、そしてＢ信号をＢチャンネルを介して、画像再生装置の復号化装置に伝達し、復号化装置がこれらのＲ、Ｇ、Ｂカラー信号から灰色階調信号１１を発生する。
【００１４】
以下において、８ビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号１２，１３，１４の形でのＲ、Ｇ、Ｂカラー情報の復号化を詳細に説明する（図３）。この場合に、符号化装置のウィンドウアプリケーションがＲ、Ｇ、Ｂカラー信号１２，１３，１４を供給し、符号化装置がＲ、Ｇ、Ｂチャンネルを介してこれらの信号１２，１３，１４を復号化装置に伝達するものと仮定する。これらのＲ、Ｇ、Ｂカラー信号１２，１３，１４から復号化装置が次によって灰色階調信号２０を発生する。すなわち、復号化装置が先ず、ビット位置Ｒ７，Ｒ６，…，Ｒ１のビット値１５、ビット位置Ｇ７，Ｇ６，…，Ｇ１のビット値１６およびビット位置Ｂ７，Ｂ６，…，Ｂ１のビット値１７から、それぞれ１つの基準値を、例えばカラー１０進値ＦＲ，ＦＧ，ＲＢの形で発生する。本例では、カラー１０進値ＦＲ＝１２７、ＦＧ＝１２７およびＲＢ＝０が生じる。これらのカラー１０進値ＦＲ，ＦＧ，ＲＢを復号化装置が、
Ｙ＝ａ＊ＦＲ＋ｂ＊ＦＧ＋ｃ＊ＦＢ
なる公知の重み付け加算にしたがって加算し、それからそれぞれそれに対応する２進値ＤＷを形成する。本発明の実用的な実施例においては、係数ａが２／８に、係数ｂが５／８に、そして係数ｃが１／８に選定されていて、それによって重み付け加算Ｙの結果は１０進数１１１である。それに対応する２進数ＤＷは１１０１１１１であり、これのビット組み合わせが、発生すべき１０ビット幅の灰色値信号２０の７つのビット位置Ｄ９，Ｄ８，…，Ｄ３のビット値１８をなす。これらの７つのビット値１８は、ビット位置Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０のそれぞれのビット値１９だけ補充され、それによって灰色値信号２０がＲ、Ｇ、Ｂカラー信号１２，１３，１４の復号化により生じさせられる。
【００１５】
同じ説明したやり方で復号装置がＲ、Ｇ、Ｂカラー信号を図２にしたがって復号化し、符号化装置がＲ、Ｇ、Ｂカラー信号を発生した灰色階調信号１０に相当する灰色階調信号１１を発生する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像源および単色画像再生装置を有する装置を示すブロック図
【図２】ディジタル信号の符号化のための方法ステップを示す説明図
【図３】ディジタル信号の復号化のための方法ステップを示す説明図
【符号の説明】
【００１７】
１画像源
２ＤＶＩケーブル
３単色画像再生装置
４使用者プログラム
５ウィンドウアプリケーション
６１０ビット幅の灰色階調信号
７符号化装置
８復号化装置
９１０ビット幅の灰色階調信号
１０１０ビット幅の灰色階調信号
１１１０ビット幅の灰色階調信号
１２８ビットのＲカラー信号
１３８ビットのＧカラー信号
１４８ビットのＢカラー信号
１５ビット値
１６ビット値
１７ビット値
１８ビット値
１９ビット値
２０１０ビット幅の灰色階調信号

【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色画像再生装置（３）におけるディジタル信号により発生される灰色階調分解能を改善するための方法であって、ディジタル信号が画像源（１）からｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネル（２）を介して単色画像再生装置（３）に供給可能である方法において、
前記画像源（１）の符号化装置（７）が、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の伝達のために、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号を次によって発生すること、すなわち、符号化装置（７）が、それぞれのＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の付属のビット値を有する（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ９，Ｄ８，…，Ｄ３）と、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の付属のビット値を有する残りのｍ−（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０）とから構成することによって発生すること、ならびに、
前記画像再生装置（３）の復号化装置（８）が、受信したｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）から、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（２０）を次によって発生すること、すなわち、復号化装置（８）が、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の（ｎ−１）個のビット位置のビット値（１５，１６，１７）から、処理規則にしたがって、ｍビット幅の灰色階調信号（２０）の（ｎ−１）個のビット位置のためのビット値（１８）を発生し、かつこれらの（ｎ−１）個のビット位置を、それぞれのｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の残りのビット位置（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）のそれぞれのビット値（１９）によって補充することによって発生することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記復号化装置（８）が、処理規則にしたがって、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の（ｎ−１）個のビット位置のそれぞれのビット値（１５，１６，１７）から、それぞれ１つの基準数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）を形成し、これらの基準数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）から重み付けされた基準数を求め、重み付けされた基準数を復号化装置（８）が２進数（ＤＷ）に変換し、２進数（ＤＷ）のビット組み合わせがｍビット幅の灰色階調信号（２０）の（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ９，Ｄ８，…，Ｄ３）のビット値（１８）をなすことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
基準数が１０進数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）であり、１０進数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）から復号化装置が重み付けされた１０進数を、
Ｙ＝ａ＊ＦＲ＋ｂ＊ＦＧ＋ｃ＊ＦＢ；ａ＋ｂ＋ｃ＝１
にしたがって求めることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
単色画像再生装置（３）と、単色画像再生装置（３）にディジタル信号をｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂチャンネル（２）を介して供給する画像源（１）とを備えた装置において、単色画像再生装置（３）のディジタル信号により発生される灰色階調分解能の改善のために、
前記画像源（１）の符号化装置（７）が、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の伝達のために、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号を次によって発生すること、すなわち、符号化装置（７）が、それぞれのＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の付属のビット値を有する（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ９，Ｄ８，…，Ｄ３）と、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（６；１０）の付属のビット値を有する残りのｍ−（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０）とから構成することによって発生すること、ならびに、
前記画像再生装置（３）の復号化装置（８）が、受信したｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）から、ｍ（ｍ＞ｎ）ビット幅の灰色階調信号（２０）を次によって発生すること、すなわち、復号化装置（８）が、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の（ｎ−１）個のビット位置のビット値（１５，１６，１７）から、処理規則にしたがって、ｍビット幅の灰色階調信号（２０）の（ｎ−１）個のビット位置のためのビット値（１８）を発生し、かつこれらの（ｎ−１）個のビット位置を、それぞれのｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の残りのビット位置のそれぞれのビット値（１９）によって補充することによって発生することを特徴とする装置。
【請求項５】
前記復号化装置（８）が、処理規則にしたがって、ｎビット幅のＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（１２，１３，１４）の（ｎ−１）個のビット位置のそれぞれのビット値（１５，１６，１７）から、それぞれ１つの基準数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）を形成し、これらの基準数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）から重み付けされた基準数を求め、重み付けされた基準数を復号化装置（８）が２進数（ＤＷ）に変換し、２進数（ＤＷ）のビット組み合わせがｍビット幅の灰色階調信号（２０）の（ｎ−１）個のビット位置（Ｄ９，Ｄ８，…，Ｄ３）のビット値（１８）をなすことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
基準数が１０進数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）であり、１０進数（ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ）から復号化装置が重み付けされた１０進数を、
Ｙ＝ａ＊ＦＲ＋ｂ＊ＦＧ＋ｃ＊ＦＢ；ａ＋ｂ＋ｃ＝１
にしたがって求めることを特徴とする請求項５記載の装置。

【図１】